專利名稱：一種有機(jī)－無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于金屬表面、工藝品及高檔家具表面的有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米材料已開(kāi)始成為國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿課題。該材料被國(guó)外稱為新一代主導(dǎo)材料。傳統(tǒng)制備納米復(fù)合材料的過(guò)程如下首先利用溶膠—凝膠法制備納米凝膠顆粒，然后將凝膠干燥、燒結(jié)、研磨成粉，最后用機(jī)械或物理的方法將納米顆粒(粉末)摻混到本體中，形成復(fù)合納米材料。這種合成工藝不僅過(guò)程復(fù)雜，而且納米顆粒在體系中有團(tuán)聚現(xiàn)象，分散度較差等不足，致使由該材料制成的保護(hù)膜防腐性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有保護(hù)膜防指各類腐蝕性能較差和不足，向人們提供一種性能好、制作工藝簡(jiǎn)單、具有超防酸、堿、鹽、水、煙霧、電化學(xué)腐蝕等功能的保護(hù)膜?？蓱?yīng)用于軍民用航天航海精密設(shè)備、儀器、儀表、汽車外殼、文物、高級(jí)藝術(shù)品、高檔家具等。
有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜主要是按照下述原料配比及方法制得第一步，利用溶膠—凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類[例如3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙稀基三甲氧基硅烷等]與正硅酸四乙脂(占5～30％的重量百分比)的混合物，合成穩(wěn)定的含有二氧化硅的倍半氧硅烷(SiO2-SSO)。此步合成條件稀釋溶劑為四氫呋喃或醇，稀釋比例為3-6∶1；催化劑用甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3～6，H2O∶Si＝0.16～3；合成溫度為25～70℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量，以確定生成了含有SiO2-SSO。第二步，向SiO2-SSO體系中加入稀釋溶劑(四氫呋喃或醇)，稀釋比例為3～6∶1，再加入活性交聯(lián)劑已二胺(EDA)或引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酰(BPO)；根據(jù)著膜物的大小形狀可采用不同種的涂膜法，如浸膜、噴涂、刷涂等。著膜后在80～150℃溫度條件下，固化1～24小時(shí)，即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于該保護(hù)膜的配方科學(xué)，合成方法簡(jiǎn)單，具有良好的防腐、保護(hù)及裝飾作用，可適用于軍民、高科技等多項(xiàng)領(lǐng)域，利用現(xiàn)有簡(jiǎn)單化工設(shè)備即可投產(chǎn)，成本低，易于推廣。
具體實(shí)施例實(shí)施例1適用于小型物體，采用浸涂法。
第一步，把3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占20％的重量百分比)的混合物，用四氫呋喃稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝3；合成溫度在30℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到1338左右，停止反應(yīng)。此時(shí)合成了含有二氧化硅的3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基倍半硅氧烷(SiO2-SSO)粘稠液，以上過(guò)程為溶膠-凝膠水解縮合法。
第二步，涂膜時(shí)向SiO2-SSO溶液體系中加入四氫呋喃稀釋溶劑，稀釋比例為3∶1，再加入己二胺(EDA)固化劑，摩爾比為SiO2-SSO∶EDA＝2∶1；把小型物體浸入SiO2-SSO/EDA溶液體系進(jìn)行成膜(浸涂法)，浸入/浸出速度為27cm/min；加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化4小時(shí)，120℃固化2小時(shí)，150℃固化1小時(shí)固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
實(shí)施例2適用于大型物體，采用噴涂法。
第一步；把3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占15％的重量百分比)的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到1421左右，停止反應(yīng)。此時(shí)合成了含有二氧化硅的3-(甲基丙烯酰氧)丙基倍半氧硅烷(SiO2-SSO)粘稠液。
第二步，噴膜時(shí)，向SiO2-SSO溶液體系中加入稀釋劑乙醇，稀釋比例為6∶1，再加過(guò)氧化苯甲酰(BPO)，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；第一次噴涂后，室溫固化4小時(shí)；第二次噴涂后加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化12小時(shí)，120℃固化1小時(shí)，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
實(shí)施例3適用于中型物體，采用刷涂法。
第一步把乙稀基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂(占15％的重量百分比)的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1；加催化劑甲酸(HCOOH)和水(H2O)，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到710左右，停止反應(yīng)。此時(shí)合成了含有二氧化硅的乙稀基倍半氧硅烷(SiO2-SSO)粘稠液。
第二步，刷涂時(shí)，向SiO2-SSO溶液體系中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為4∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；刷涂后加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化12小時(shí)，120℃固化1小時(shí)，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)一無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，其特征在于該保護(hù)膜是按照下述原料配比及方法制得第一步，利用溶膠—凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類包括3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙稀基三甲氧基硅烷等與正硅酸四乙脂的混合物，合成穩(wěn)定的含有二氧化硅的倍半氧硅烷；此步合成條件稀釋溶劑為四氫呋喃或醇，稀釋比例為3～6∶1，催化劑用HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3～6，H2O∶Si＝0.16～3，合成溫度為25～70℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量，以確定生成了含有二氧化硅的倍半硅氧烷，即SiO2-SSO；第二步，向SiO2-SSO體系中加入稀釋劑四氫呋喃或醇，稀釋比例為3～6∶1，再加入活性交聯(lián)劑為EDA或引發(fā)劑為BPO；根據(jù)著膜物的大小形狀可采用不同種的涂膜法，如浸膜、噴涂、刷涂等；著膜后在80～150℃溫度條件下，固化1～24小時(shí)，即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，其特征在于，采用浸涂法制備防腐保護(hù)膜第一步，把3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占20％的混合物，用四氫呋喃稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝3，合成溫度在30℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到1338左右，停止反應(yīng)；此時(shí)合成了含有二氧化硅的3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基倍半硅氧烷粘稠液；第二步，涂膜時(shí)向SiO2-SSO溶液體系中加入四氫呋喃稀釋溶劑，稀釋比例為3∶1，再加入EDA固化劑，摩爾比為SiO2-SSO∶EDA＝2∶1；把小型物體浸入SiO2-SSO/EDA溶液體系進(jìn)行成膜，浸入/浸出速度為27cm/min；加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化4小時(shí)，120℃固化2小時(shí)，150℃固化1小時(shí)固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，其特征在于，采用噴涂法制備防腐保護(hù)膜第一步，把3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占15％的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16，合成溫度在40℃，反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到1421左右，停止反應(yīng)；此時(shí)合成了含有二氧化硅的3-(甲基丙烯酰氧)丙基倍半氧硅烷稠液；第二步，噴膜時(shí)，向SiO2-SSO體系中加入稀釋劑乙醇，稀釋比例為6∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；第一次噴涂后，室溫固化4小時(shí)；第二次噴涂后加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化12小時(shí)，120℃固化1小時(shí)，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，其特征在于，采用刷涂法制備防腐保護(hù)膜第一步，把乙稀基三甲氧基硅烷與正硅酸四乙脂-重量百分比占15％的混合物，用乙醇稀釋，稀釋比例為3∶1，加催化劑HCOOH和H2O，HCOOH∶Si＝3，H2O∶Si＝0.16；合成溫度在40℃；反應(yīng)持續(xù)過(guò)程中，用凝膠色譜測(cè)其平均分子量達(dá)到710左右，停止反應(yīng)；此時(shí)合成了含有二氧化硅的乙稀基倍半氧硅烷粘稠液；第二步，刷涂時(shí)向SiO2-SSO溶液體系中加稀釋劑乙醇，稀釋比例為4∶1，再加BPO，摩爾比為SiO2-SSO∶BPO＝2∶1；刷涂后加溫固化，固化溫度和時(shí)間80℃固化12小時(shí)，120℃固化1小時(shí)，固化后即可形成網(wǎng)狀的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜。
全文摘要
一種有機(jī)－無(wú)機(jī)雜化納米防腐保護(hù)膜，用于金屬、工藝品、高檔家具等表面，起到防腐、保護(hù)、裝飾作用。該保護(hù)膜是按下述原料配比及方法制得1.利用溶膠－凝膠法水解縮合三甲氧基硅烷類與正硅酸四乙脂的混合物，合成穩(wěn)定的二氧化硅的倍半硅氧烷(SiO
文檔編號(hào)C09D1/00GK1539888SQ0313415
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者胡立江 申請(qǐng)人:胡立江